當(dāng) NASA 設(shè)法計算出火箭軌跡的時間和速度時，你印象深刻嗎?奧斯陸大學(xué)的一項新研究表明，你的大腦有一個“書呆子中心”，能夠進(jìn)行更復(fù)雜的計算。
如果在你上班的路上遲到了，你看到公共汽車來了，然后拿著你的咖啡跑去趕它，你可能打敗了美國宇航局。大腦中的神經(jīng)細(xì)胞會執(zhí)行數(shù)十億次復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算來計算出你的速度、位置和方向。多年來，大腦計算這些參數(shù)的能力一直是個謎。
經(jīng)過五年對連續(xù)吸引子網(wǎng)絡(luò)或 CAN 理論的研究，Charlotte Boccara 和她在奧斯陸大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所的科學(xué)家小組，現(xiàn)在在挪威分子醫(yī)學(xué)中心 (NCMM)，已經(jīng)取得了突破。
“我們是第一個明確確定人腦實際上包含 CAN 理論提出的‘書呆子細(xì)胞’或‘超級計算器’。我們發(fā)現(xiàn)了同時編碼速度、位置和方向的神經(jīng)細(xì)胞，”說博卡拉。
1,400 個神經(jīng)細(xì)胞
Boccara 分析了分布在多個大腦區(qū)域的大鼠中記錄的 1,400 個神經(jīng)細(xì)胞。與博士一起。Davide Spalla 和研究員 Alessandro Treves 的同事，她最近在Nature Communications上發(fā)表了一篇題為“海馬旁回路中的角和線速度細(xì)胞”的文章。
“我們?yōu)槔鲜笈鋫淞藥в蟹浅１〉碾姌O的小型腦探針，可以讀取它們的大腦活動。之后，它們可以在迷宮中自由移動以尋找好吃的東西。我們可以用相機(jī)跟蹤它們的動作，從而將它們的動作與我們記錄的許多神經(jīng)細(xì)胞的活動，”Boccara 解釋說。
Boccara 的研究小組使用一種先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析形式來徹底調(diào)查幾個大腦區(qū)域的所有皮質(zhì)層發(fā)生的情況。這涉及對大量數(shù)據(jù)集的系統(tǒng)檢查。這項新研究是 John O'Keefe、May-Britt 和 Edvard Moser(2014 年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎)開創(chuàng)性工作的延續(xù)，這表明單個神經(jīng)細(xì)胞可以編碼導(dǎo)航坐標(biāo)系統(tǒng)——大腦的 GPS系統(tǒng)。
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